基于隨機神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的光纖振動信號識別算法研究
發(fā)布時間:2021-03-11 03:39
目前,油氣資源的管道運輸已經(jīng)是我國資源調(diào)配體系中的重要一環(huán),相比于傳統(tǒng)的運輸方法,管道運輸具有經(jīng)濟適用,鋪設(shè)簡單的特點。但由于油氣資源的易燃易揮發(fā)性,隨著經(jīng)濟的發(fā)展,由施工等人類行為對管道產(chǎn)生的威脅也日益增加。因此,獲取一個高精確度,高靈敏度,高時效性及高穩(wěn)定性的新型預(yù)警設(shè)備對油氣管道進行監(jiān)控十分重要。為了解決上述問題,分布式光纖預(yù)警系應(yīng)運而生。其具備的預(yù)警范圍大,精準(zhǔn)度高,抗電磁干擾,占地面積小,經(jīng)濟廉價的優(yōu)點,讓它得到了社會各界的廣泛關(guān)注。光纖預(yù)警系統(tǒng)使用埋設(shè)于地下的分布式光纖傳感器對地表振動進行定位和采集,并通過對采集的振動信號進行進行分析,以實現(xiàn)對入侵振動的位置定位和振動源類別分類。由于光纖預(yù)警系統(tǒng)的工作環(huán)境較為復(fù)雜,例如常鋪設(shè)于公路鐵路沿線附近,因此信號信噪比較低,因此設(shè)計一種精確可靠魯棒性強的識別算法就具有很高的應(yīng)用價值和學(xué)術(shù)研究意義;诖,本論文提出了一種基于時頻變換的光纖信號特征提取方法及一種基于截斷奇異值分解(TSVD-SCN)的隨機配置網(wǎng)絡(luò)(SCN)模型,有效的提升了對光纖信號的識別準(zhǔn)確率。實驗結(jié)果表明,該算法可以滿足光纖預(yù)警系統(tǒng)的低信噪比高識別精度的要求。本論文...
【文章來源】:北方工業(yè)大學(xué)北京市
【文章頁數(shù)】:50 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-2系統(tǒng)設(shè)備不意圖??
示模電轉(zhuǎn)換器,PC表示光電轉(zhuǎn)換器。??本實驗所使用的光學(xué)設(shè)備是基于ATCA?(?Advanced?Telecom?Computing??Architecture)機箱平臺下進行集成。本實驗釆用的機箱如圖2-2所示:??|?ER5TEO?C〇m5??丨ia丨丨丨??圖2-2系統(tǒng)設(shè)備不意圖??光學(xué)預(yù)警系統(tǒng)是由硬件與軟件兩部分組成,其中系統(tǒng)的硬件設(shè)備參數(shù)如表??2-1所示:??9??
?本論文所使用的系統(tǒng)所以軟件采用CS架構(gòu),包括監(jiān)測地圖,報警界面,系??統(tǒng)參數(shù)設(shè)置界面三部分。系統(tǒng)監(jiān)測地圖如圖2-3所示,其中黃色框內(nèi)的范圍為預(yù)??警范圍紅點為報警點所在位置,地圖下方為報警點具體信息。??灑??:??;???r?u?is?;?■?i?*?r?j?n?:i?ita.-vn?i?j:?HI1*??:?i??;?rr??al*?it?m:?ittr?>?i*?w?a<h???>?*??Vx???si?rftH??圖2-3系統(tǒng)檢測地圖??光纖預(yù)警系統(tǒng)的二維報警界面如圖2-4所示,圖片中橫坐標(biāo)為振動列,在其??分辨率可根據(jù)實際需求調(diào)整,本論文采用的為16米為一列,縱坐標(biāo)為報警點出??現(xiàn)時間,圖中黑點為報警點,圖片左側(cè)為一級報警點,其中報警點較多,可能存??在部分虛警,右側(cè)為二級振動報警,經(jīng)算法剔除了虛警,為實際報警點所在位置。??10??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Φ-OTDR分布式光纖傳感監(jiān)測技術(shù)的研究進展[J]. 劉建霞. 激光與光電子學(xué)進展. 2013(08)
[2]基于Φ-OTDR的光纖入侵傳感器系統(tǒng)的原理及研究進展[J]. 陳繼宣,龔華平,金尚忠. 激光雜志. 2009(06)
[3]基于EMD的油氣管道安全分布式光纖預(yù)警系統(tǒng)信號分析方法[J]. 曲志剛,李健,靳世久,曾周末,周琰. 天津大學(xué)學(xué)報. 2007(01)
[4]油氣管道安全分布式光纖預(yù)警系統(tǒng)研究[J]. 曲志剛,靳世久,周琰. 壓電與聲光. 2006(06)
[5]輸油管道泄露檢測技術(shù)綜述[J]. 周詩崠,吳志敏,吳明. 石油工程建設(shè). 2003(03)
碩士論文
[1]地下電纜防外力破壞監(jiān)控中的振動信號識別[D]. 譚康.華南理工大學(xué) 2012
本文編號:3075793
【文章來源】:北方工業(yè)大學(xué)北京市
【文章頁數(shù)】:50 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-2系統(tǒng)設(shè)備不意圖??
示模電轉(zhuǎn)換器,PC表示光電轉(zhuǎn)換器。??本實驗所使用的光學(xué)設(shè)備是基于ATCA?(?Advanced?Telecom?Computing??Architecture)機箱平臺下進行集成。本實驗釆用的機箱如圖2-2所示:??|?ER5TEO?C〇m5??丨ia丨丨丨??圖2-2系統(tǒng)設(shè)備不意圖??光學(xué)預(yù)警系統(tǒng)是由硬件與軟件兩部分組成,其中系統(tǒng)的硬件設(shè)備參數(shù)如表??2-1所示:??9??
?本論文所使用的系統(tǒng)所以軟件采用CS架構(gòu),包括監(jiān)測地圖,報警界面,系??統(tǒng)參數(shù)設(shè)置界面三部分。系統(tǒng)監(jiān)測地圖如圖2-3所示,其中黃色框內(nèi)的范圍為預(yù)??警范圍紅點為報警點所在位置,地圖下方為報警點具體信息。??灑??:??;???r?u?is?;?■?i?*?r?j?n?:i?ita.-vn?i?j:?HI1*??:?i??;?rr??al*?it?m:?ittr?>?i*?w?a<h???>?*??Vx???si?rftH??圖2-3系統(tǒng)檢測地圖??光纖預(yù)警系統(tǒng)的二維報警界面如圖2-4所示,圖片中橫坐標(biāo)為振動列,在其??分辨率可根據(jù)實際需求調(diào)整,本論文采用的為16米為一列,縱坐標(biāo)為報警點出??現(xiàn)時間,圖中黑點為報警點,圖片左側(cè)為一級報警點,其中報警點較多,可能存??在部分虛警,右側(cè)為二級振動報警,經(jīng)算法剔除了虛警,為實際報警點所在位置。??10??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Φ-OTDR分布式光纖傳感監(jiān)測技術(shù)的研究進展[J]. 劉建霞. 激光與光電子學(xué)進展. 2013(08)
[2]基于Φ-OTDR的光纖入侵傳感器系統(tǒng)的原理及研究進展[J]. 陳繼宣,龔華平,金尚忠. 激光雜志. 2009(06)
[3]基于EMD的油氣管道安全分布式光纖預(yù)警系統(tǒng)信號分析方法[J]. 曲志剛,李健,靳世久,曾周末,周琰. 天津大學(xué)學(xué)報. 2007(01)
[4]油氣管道安全分布式光纖預(yù)警系統(tǒng)研究[J]. 曲志剛,靳世久,周琰. 壓電與聲光. 2006(06)
[5]輸油管道泄露檢測技術(shù)綜述[J]. 周詩崠,吳志敏,吳明. 石油工程建設(shè). 2003(03)
碩士論文
[1]地下電纜防外力破壞監(jiān)控中的振動信號識別[D]. 譚康.華南理工大學(xué) 2012
本文編號:3075793
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